Номер 6, страница 304 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Авторы: Пёрышкин И. М., Гутник Е. М., Иванов А. И., Петрова М. А.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2023 - 2025
Уровень обучения: базовый
Цвет обложки: белый, синий
ISBN: 978-5-09-102556-9
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Популярные ГДЗ в 9 классе
Ответь на вопросы. § 63. Деление ядер урана. Цепная реакция. Глава 4. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер - номер 6, страница 304.
№6 (с. 304)
Условие. №6 (с. 304)
скриншот условия

6. Что называют критической массой урана?
Решение. №6 (с. 304)

Решение 2. №6 (с. 304)
Критическая масса урана — это наименьшая масса делящегося вещества (например, изотопа урана-235 или плутония-239), при которой в нём может происходить самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция.
Процесс цепной реакции основан на делении атомных ядер. Когда ядро урана-235 поглощает нейтрон, оно делится на два или более осколков, при этом высвобождается большое количество энергии и несколько новых нейтронов (в среднем 2-3). Эти новые нейтроны, в свою очередь, могут вызвать деление других ядер урана, продолжая цепную реакцию.
Однако не все испущенные нейтроны вызывают новые деления. Часть из них может быть поглощена неделящимися ядрами (например, урана-238) или примесями, а часть может просто вылететь за пределы образца урана, не встретив на своем пути ни одного ядра.
Для характеристики цепной реакции вводится коэффициент размножения нейтронов $k$. Это отношение числа нейтронов в данном поколении реакции к числу нейтронов в предыдущем поколении. В зависимости от значения этого коэффициента различают три состояния вещества:
- Если масса урана меньше критической (подкритическое состояние), то $k < 1$. В этом случае количество нейтронов, вызывающих деление, со временем убывает, так как больше нейтронов теряется (вылетает или поглощается без деления), чем рождается новых. Цепная реакция быстро затухает.
- Если масса урана равна критической (критическое состояние), то $k = 1$. Число нейтронов, вызывающих деление, остается постоянным. Теряется ровно столько же нейтронов, сколько рождается в процессе деления. Возникает самоподдерживающаяся цепная реакция, которая протекает со стационарной скоростью. Этот режим используется в ядерных реакторах для выработки энергии.
- Если масса урана больше критической (надкритическое состояние), то $k > 1$. Число нейтронов лавинообразно нарастает, что приводит к экспоненциальному росту числа делений и выделяемой энергии. Это приводит к ядерному взрыву.
Величина критической массы не является постоянной и зависит от множества факторов:
- Изотопный состав: Чем выше концентрация делящегося изотопа (например, U-235), тем меньше критическая масса.
- Форма: Наименьшую критическую массу имеет образец сферической формы, так как у сферы минимальное отношение площади поверхности к объему, что уменьшает утечку нейтронов через поверхность.
- Плотность: С увеличением плотности вещества ядра оказываются ближе друг к другу, и вероятность захвата нейтрона ядром возрастает. Это уменьшает критическую массу.
- Наличие отражателя нейтронов: Окружение делящегося вещества оболочкой из материала, хорошо отражающего нейтроны (например, бериллий), возвращает часть вылетающих нейтронов обратно в активную зону, что также снижает критическую массу.
Например, для чистого урана-235 критическая масса для голой сферы составляет около 47 кг.
Ответ: Критическая масса урана — это минимальная масса этого делящегося материала, необходимая для начала и поддержания самоподдерживающейся цепной ядерной реакции, при которой коэффициент размножения нейтронов равен единице ($k=1$).
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 9 класс, для упражнения номер 6 расположенного на странице 304 к учебнику 2023 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №6 (с. 304), авторов: Пёрышкин (И М), Гутник (Елена Моисеевна), Иванов (Александр Иванович), Петрова (Мария Арсеньевна), ФГОС (новый, красный) базовый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.